异化铁还原梭菌Clostridium bifermentans EZ-1产氢与电化学特性

[目的]从黄河三角洲滨海湿地土壤中获得同时具备产氢、产电以及异化铁还原能力的多功能菌株。[方法]通过厌氧分离技术从黄河三角洲土壤中分离得到纯菌株，16S rRNA基因测序后与数据库已有序列进行比对。利用革兰氏染色及扫描电镜观察菌株形态，并用气相色谱（gas chromatography，GC）和液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）检测其生理代谢底物和产物。通过添加不同形态铁氧化物检测该菌株Fe（Ⅲ）的还原能力。构建微生物燃料电池（Microbial fuel cells，MFCs）检测该菌株的电化学活性。[结果]16S rRNA基因序列比对发现其与双酶梭菌Clostridium bifermentans的相似性达97.99%。革兰氏染色结果显示为阳性菌。能够利用葡萄糖为底物发酵产生氢气、二氧化碳、乙酸和丁酸。Fe（Ⅲ）还原能力检测发现，其不仅可以还原柠檬酸铁（FeC6H5O7）中可溶性的Fe（Ⅲ），还可以还原无定形铁水铁矿（FeOOH）和晶型纳米磁铁矿（Fe3O4）中的Fe（Ⅲ）。此外，经MFCs检测发现，该菌具有电化学活性，最大电流输出密度可达6.5 mA/m2，且在0.15 V位置存在氧化峰。[结论]本研究从土壤中成功分离得到了一株同时具有产氢、产电以及异化铁还原能力的多功能梭菌菌株，保藏并命名为Clostridium bifermentans EZ-1